payamvha/North_RAG huggingface dataset:
نیمه‌عمر نسبتاً کوتاه این عنصر، امروزه دانشمندان کاربردهای زیادی برای این عنصر رادیواکتیو، متصور می‌شوند؛ از جمله استفاده آن در پزشکی هسته‌ای (برای تشخیص سرطان) و همچنین استفاده از آن در طیف‌سنجی و تحقیقات هسته‌ای و کاربردهای بسیار زیاد دیگر. تاریخچه. در حدود سال‌های دهه ۱۸۷۰ شیمی‌دان‌ها متوجه شدند که باید عنصری با عدد اتمی ۸۷ در گروه فلزات قلیایی زیر سزیم وجود داشته باشد. این عنصر با نام اکا سزیم پیش‌بینی شد. گروه‌های پژوهشی تلاششان را برای یافتن و خالص‌سازی این عنصر ناشناخته آغاز کردند و پس از ۴ تلاش
این عنصر ناشناخته آغاز کردند و پس از ۴ تلاش ناموفق، این عنصر ساخته شد. اکتشافات ناقص و ناتمام. دوبرو سردوف شیمیدان روسی اولین شخصی بود که ادعای کشف عنصری به نام روسیم یا اکا سزیم را عنوان کرد. در سال ۱۹۲۵ او متوجه وجود رادیواکتیویته ضعیفی در یک نمونه پتاسیم شده و و نتیجه گرفت که این نمونه ممکن است حاوی مقداری از همان عنصر ۸۷ باشد. سپس او رساله‌ای در مورد خواص این عنصر نوشت و بخاطر نام کشورش آنرا روسیم نام گذاری کرد. اندکی پس از آن دوبرو سردوف به تدریس در انستیتوی پلیمر اودسای اوکراین پرداخت و تحقیقات
در انستیتوی پلیمر اودسای اوکراین پرداخت و تحقیقات بیشتری در زمینه این عنصر به عمل نیاورد. سال بعد، شیمیدانان انگلیسی جرالد دروس و فردریک لورینگ عکس‌های اشعه ایکس منگنز(II) سولفات را بررسی کردند. آنان در این مشاهده به خطوط طیفی برخورد کردند که گمان می‌بردند مربوط به اکا سزیم باشد. آنان این کشفیات را اعلام نموده و آنرا "آلکالینیم" نامگذاری کردند. در سال ۱۹۳۰ فرد آلیسون در موسسه پلی‌تکنیک آلاباما مدعی شد که هنگام بررسی پلوسیت و لپیدولیت با ماشین نور-مغناطیس عنصر ۸۷ را کشف کرده‌اند. آلیسون پیشنهاد کرد که بخاطر
۸۷ را کشف کرده‌اند. آلیسون پیشنهاد کرد که بخاطر زادگاهش یعنی ایالت ویرجینیا این عنصر ویرجینیم نامگذاری شود و نماد Vi یا Vm داشته باشد. البته در سال ۱۹۳۴ مک فرسون از دانشگاه برکلی این اکتشاف را رد کرد. در سال ۱۹۳۶ هوریا هولوبی شیمیدان فرانسوی به همراه دوست فرانسوی‌اش ایوت کاچویس پولوسیت را با استفاده از دستگاه اشعه ایکس با دقت بالا آنالیز کردند. آنان متوجه وجود چندین خطوط نشر ضعیف شدند که به عنصر ۸۷ نسبت دادند. این عنصر به افتخار مولداوی که آزمایش‌ها در آنجا انجام شد مولداویم نام گرفت و نماد آن هم Ml تعیین
انجام شد مولداویم نام گرفت و نماد آن هم Ml تعیین گشت. در سال ۱۹۳۷ تحقیقات هولوبی بوسیلهٔ یک فیزیکدان آمریکایی بنام اف اچ هرش رد شد. هرش اطمینان داشت که اکا سزیم در طبیعت وجود ندارد و آنان به اشتباه خطوط نشر جیوه یا بیسموت را مشاهده کرده‌اند. اگرچه هولوبی تأکید می‌کرد که دستگاه‌های او آنچنان دقیق اند که چنین اشتباهی را مرتکب نمی‌شوند. به همین خاطر ژان باتیست پرن برندهٔ جایزه نوبل و استاد هولوبی به کمک مارگریت پری مولداویم را به عنوان فرانسیم مورد تأیید قرار داد. ویژگی‌ها. فرانسیم یکی از کمیاب‌ترین عناصری
داد. ویژگی‌ها. فرانسیم یکی از کمیاب‌ترین عناصری است که در جدول تناوبی یافت می‌شود؛ و گذشته از این، پایدارترین ایزوتوپ آن فرانسیم-۲۲۳ نیمه‌عمری معادل تنها ۲۲ دقیقه دارد. از این رو، این ایزوتوپ را می‌توان تنها با استاتین-۲۱۹ (محصول واپاشی آلفای فرانسیم-۲۲۳) مقایسه کرد. این ایزوتوپ استاتین، خود با نیمه‌عمری برابر با ۵۶ ثانیه، پایدارترین ایزوتوپ طبیعی استاتین است؛ هرچند که ایزوتوپ‌های سنتز شدهٔ استاتین مانند استاتین-۲۱۰ نیمه‌عمری به مراتب بیشتر، برابر با تقریباً ۸ ساعت، دارد. محصولات واپاشی فرانسیم عبارتند از
۸ ساعت، دارد. محصولات واپاشی فرانسیم عبارتند از استاتین، رادیم و رادون. فرانسیم-۲۲۳ از پایدارترین ایزوتوپ، تمامی عناصر سبک‌تر و حتی عناصر سنگین‌تر تا دوبنیم (عنصری با عدد اتمی ۱۰۵)؛ ناپایدارتر است! به علت نایابی و ناپایداری امکان جدا کردن اتم‌های فرانسیم به حدی که قابل اندازه‌گیری باشند نیست به همین دلیل برای تعیین خواص آن بیشتر بر روی مکان آن در جدول تناوبی تکیه می‌کنند. فرانسیم با نام اکا-سزیم هم شناخته می‌شود؛ از این رو و موقعیت آن در جدول تناوبی امروز پیش‌بینی می‌شود که خواص آن بسیار شبیه سزیم باشد.
پیش‌بینی می‌شود که خواص آن بسیار شبیه سزیم باشد. فرانسیم عنصری سنگین، با تنها یک الکترون ظرفیت است؛ که بیشترین وزن اکی‌والان را میان تمام عناصر طبیعی را به این عنصر اختصاص می‌دهد. فرانسیم مایع -در صورت تشکیل- در دمای ذوبش تنش سطحی برابر ۰٫۰۵۰۹۲ نیوتن بر متر خواهد داشت. دمای ذوب فرانسیم، هرچند، به علت ناپایداری و پرتوزایی آن، به‌طور دقیق مشخص نیست؛ ولی نزدیک به ۸ درجه سانتی‌گراد تخمین‌زده شده‌است؛ هرچند ارقام دیگری هم برای دمای ذوبش مطرح شده؛ برای مثال، بر اساس روش مندلیف؛ دمای ذوب آن باید حدود ۱٫۵±۲۰ درجه
روش مندلیف؛ دمای ذوب آن باید حدود ۱٫۵±۲۰ درجه باشد. نقطه جوش آن نیز به‌طور دقیق مشخص نیست؛ تخمین‌های اولیه دما را نزدیک به ۶۲۰ درجه، پیش‌بینی می‌کردند؛ پیش‌بینی دیگری عدد ۵۹۸، را پیشنهاد می‌داد و بر اساس روش مندلیف، به عدد ۶۴۰ می‌رسید. چگالی فرانسیم، نزدیک به ۲٫۴۸ گرم بر سانتی‌متر مکعب می‌باشد. به محاسبه لینوس پاولینگ مقدار الکترونگاتیوی فرانسیم باید با سزیم برابر و حدود ۰٫۷ باشد گرچه محاسبات جدیدتر مقدار آن را ۰٫۷۹ نشان می‌دهند اما این مقادیر به‌طور تجربی تأیید نشده‌اند. با محاسبات فعلی فرانسیم کمترین
تأیید نشده‌اند. با محاسبات فعلی فرانسیم کمترین الکترونگاتیوی را در بین عناصری که تا به امروز می‌شناسیم دارد. همچنین امروزه پیش‌بینی می‌شود؛ که انرژی یونش فرانسیم کمی از سزیم بیشتر باشد. فرانسیم همچنین می‌تواند با بسیاری از نمک‌های سزیم مانند پرکلرات، یدید، تارتارات، کلروپلاتینات و سیلیسیم‌تنگستات و همچنین روبیدیم تاتارات واکنش دهد. همچنین با سیلیسیم‌تنگستات و کلروپلاتینات واکنش داده و به ترتیب تولید اسید سیلیکوتنگستیک و پرکلریک اسید می‌کند. نمک‌های فرانسیم عمدتاً محلول در آب هستند. کاربردها. فرانسیم به علت
محلول در آب هستند. کاربردها. فرانسیم به علت ناپایداری و کمیاب بودن، کاربرد تجاری ندارد؛ ولی فرانسیم امروزه، برای تحقیقات دربارهٔ خواص شیمیایی و ساختار اتمی، استفاده می‌شود. این آزمایش‌ها به کشف اطلاعات دقیقی دربارهٔ پتانسیل شیمیایی، ذرات زیر اتمی و ترازهای انرژی انجامیده‌است. با توجه به روند سنتز شدن فرانسیم و ساختار اتمی ساده‌ای که دارد؛ امروزه از آن در آزمایش‌های طیف‌سنجی نیز استفاده می‌شود. امروزه به نظر می‌رسد که می‌توان از فرانسیم در نیروگاه‌های هسته‌ای و سیکلوترون‌ها نیز برای تحقیقات استفاده کرد.
و سیکلوترون‌ها نیز برای تحقیقات استفاده کرد. پژوهش‌هایی دربارهٔ استفاده از فرانسیم برای تشخیص سرطان انجام شده‌است، ولی انجام این عمل، حتی با امکانات فعلی و امروزی، هنوز ناممکن به نظر می‌رسد. مطالعات بر روی نور گسیل شده توسط یون‌های فرانسیم-۲۱۰ به دام‌انداخته شده توسط لیزر، داده‌های دقیقی راجع به گذارهای بین ترازهای انرژی اتمی در اختیار گذاشته‌اند که شباهت زیادی به نتایج پیش‌بینی شدهٔ نظریه کوانتم دارد. فراوانی. در طبیعت. فرانسیم ۲۲۳ نتیجه فروپاشی آلفای آکتینیم-۲۲۷ است که در سنگ معدن توریم و اورانیم یافت
است که در سنگ معدن توریم و اورانیم یافت می‌شود. در مقدار مشخصی از اورانیم، گمان می‌رود که به ازای یکصد میلیون اتم اورانیم یک اتم فرانسیم یافت شود. همچنین تخمین زده می‌شود که در تمام پوسته زمین حدود ۳۰ گرم فرانسیم موجود باشد. بنابراین فرانسیم بعد از آستاتین کمیاب‌ترین عنصر در روی زمین است. حاصل از سنتز. فرانسیم می‌تواند از واکنش هسته‌ای Au(۱۹۷) + O(۱۸) → Fr(۲۱۰) + ۵n بدست آید و از این طریق دانشگاه استونی بروک توانست مقدار زیادی از ایزوتوپ‌های فرانسیم-۲۰۹، ۲۱۰ و ۲۱۱ فرانسیم را تهیه کند. که روش مشتق شدهٔ تله
و ۲۱۱ فرانسیم را تهیه کند. که روش مشتق شدهٔ تله مغنانوری است. بجز این، روش‌های بمباران رادیم با نوترون و بمباران توریم با پروتون، دوتریم و یون‌های هلیم در سنتز فرانسیم بکار می‌رود. فرانسیم از سال ۲۰۰۸ تاکنون در مقادیر قابل توجه سنتز نشده‌است. در روش تله مغنانوری اتم‌های فرانسیم از طریق میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط مس جدا شده و توسط لیزر به دام انداخته می‌شوند. ایزوتوپ‌های اصلی. تاکنون ۳۴ ایزوتوپ فرانسیم از عدد جرمی ۱۹۹ تا ۲۳۲ کشف یا سنتز شده‌اند. که در این میان، هفت ایزومر هسته‌ای نیز تا به امروز کشف
این میان، هفت ایزومر هسته‌ای نیز تا به امروز کشف شده‌اند. دو ایزوتوپ فرانسیم-۲۲۳ و ۲۲۱ تنها ایزوتوپهایی هستند که در طبیعت یافت می‌شوند، ولی فراوانی فرانسیم-۲۲۱ به مراتب بیشتر از فرانسیم-۲۲۳ می‌باشد. فرانسیم-۲۲۳ پایدارترین ایزوتوپ فرانسیم با نیمه‌عمر ۲۱٫۸ دقیقه‌است. فرانسیم-۲۲۳ پنجمین محصول فروپاشی آکتینیم-۲۲۷ می‌باشد. سپس با واپاشی بتا به رادیم-۲۲۳ (با انرژی واپاشی ۱۱۴۹ کیلوالکترون ولت) تبدیل می‌شود؛ در این بین درصدی جزئی از آن (۰٫۰۰۶٪) با واپاشی آلفا به آستاتین-۲۱۹ تبدیل می‌شود. بعد از فرانسیم-۲۲۳،
به آستاتین-۲۱۹ تبدیل می‌شود. بعد از فرانسیم-۲۲۳، فرانسیم-۲۱۲ با نیمه‌عمر ۲۰ دقیقه پایدارترین ایزوتوپ می‌باشد فرانسیم-۲۲۱ نیمه‌عمری حدود ۴٫۸ دقیقه دارد و نهمین محصول فروپاشی آکتینیم-۲۲۵ است. سپس خود با فروپاشی آلفا به آستاتین-۲۱۷ تبدیل می‌شود (با انرژی واپاشی ۶٫۴۵۷ مگاالکترون ولت). فرانسیم-۲۱۸ نیز به‌طور تخمینی نیمه‌عمری نزدیک به ۵ ثانیه دارد و با واپاشی آلفا و با انرژی ۷٫۸۵ مگا الکترون ولت به آستاتین تبدیل می‌شود. ناپایدارترین ایزوتوپ فرانسیم، در حالت پایه، فرانسیم-۲۱۵ با نیمه‌عمر ۰٫۱۲ میکروثانیه‌است
پایه، فرانسیم-۲۱۵ با نیمه‌عمر ۰٫۱۲ میکروثانیه‌است (انرژی واپاشی ۹٫۵۴ کیلوالکترون ولت). و ایزومر ناپایدارتر آن، فرانسیم-۲۱۵m نیمه‌عمری برابر با ۳٫۵ نانو ثانیه می‌باشد.
تیموتی جیمز مک‌وِی متولد ۲۳ اوریل ۱۹۶۸، شهروند آمریکایی و عامل انفجار اوکلاهماسیتی در سال ۱۹۹۵ بود. او به عنوان یک کهنه سرباز آمریکایی، ۱۱ مورد اعمال خلاف قانون در سابقه خود داشت. مک‌وی در پی این بمب گذاری که موجب کشته شدن ۱۶۸ تن شد، با رای دادگاهی در شهر دِنوِر ایالت کلرادو به اعدام محکوم شد و در تاریخ ۱۱ ژوئن ۲۰۰۱ به‌وسیله تزریق کشنده، حکم او به اجرا درآمد. گفته می‌شود که مک‌وی با گروه‌های رادیکال شبه‌نظامی که در آمریکا به «جنبش میلیشیا» (militia movement) معروفند و تعبیری خاص از سیاست دارند، در ارتباط
معروفند و تعبیری خاص از سیاست دارند، در ارتباط بود. گروه‌های میلیشیا خود را مدافع ارزش‌های سنتی و قدیمی در آمریکا و علیه آنچه «فشار و ستم حکومت وقت» می نامند، می‌دانند. برخی از آنان که از دهه هفتاد میلادی به بعد رشد کردند، عقاید فاشیسم و یهودستیزی را برگرفتند، چنانکه برخی با این عقیده که دولت آمریکا توسط یهودیان صهیونیست اداره می‌شود، کتابهای نئو نازیستی را تبلیغ می‌کردند. بمب گذاری تروریستی تیموتی مک‌وی در یک ساختمان فدرال در اوکلاهما در تاریخ ۱۹ آوریل ۱۹۹۵ روی داد، این روز به خاطر مطابقت با روز «نبرد
۱۹۹۵ روی داد، این روز به خاطر مطابقت با روز «نبرد لکسینگتون و کنکورد» در جریان انقلاب آمریکا در سال ۱۷۷۵، به منظور گرامیداشت آن انتخاب شده بود. هر چند هیچ‌کدام از گروه‌های شبه نظامی یا میلیشیا به‌طور خاص در این بمب گذاری شرکت نداشتند، مک وی و همراهان او با این گروه‌ها در میشیگان و سایر جاها در ارتباط بودند و در افکار عمومی آمریکا، پس از این رویداد، نوعی بدبینی و دشمنی با گروه‌های میلیشیا پدیدار گشت و این بمب گذاری نقطه عطفی در تاریخ این جنبش شد. به این علت و همچنین پس از برخوردها و سخت گیریهای دولت، در
و همچنین پس از برخوردها و سخت گیریهای دولت، در پایان دهه نود میلادی تعداد اعضای این جنبش بسیار کاهش یافت و به حدود ۲۰۰ نفر رسید.
سیلیسیم یا سیلیکون (long) با نشان شیمیایی Si یک عنصر شیمیایی از خانوادهٔ شبه فلزات است که در گروه چهاردهم و دورهٔ سوم جدول تناوبی عنصرها جای دارد. این عنصر یک جامد بلورین ترد و سخت است که رنگی آبی-خاکستری درخشان دارد. عدد اتمی این عنصر ۱۴ است و چهار الکترون در لایهٔ ظرفیت دارد. جرم اتمی سیلیسیم ۲۸٫۰۸۶ است و دارای سه ایزوتوپ پایدار می‌باشد. واکنش پذیری این عنصر کمتر از کربن نافلز هم گروه و بالاسری خود است ولی واکنش پذیری آن از ژرمانیم شبه فلز پایین دستی اش بیشتر است. سیلیسیم از دید فراوانی بر پایهٔ جرم،
بیشتر است. سیلیسیم از دید فراوانی بر پایهٔ جرم، هشتمین عنصر فراوان در جهان است. البته به سختی می‌توان آن را به صورت خالص و آزاد در طبیعت یافت. سیلیسیم را بیشتر می‌توان در گرد و غبار، ماسه، سیارکها و سیارهها و در قالب سیلیسیم دی‌اکسید یا سیلیکاتها پیدا کرد. بیش از ۹۰٪ پوستهٔ زمین از کانی‌های سیلیکات ساخته شده است به همین دلیل سیلیسیم پس از اکسیژن فراوان‌ترین ماده در پوستهٔ زمین است (نزدیک به ۲۸٪ بر پایهٔ جرم). اکثر سیلیسیمی که به صورت تجاری کاربرد دارد بدون هیچ گونه جداسازی مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرد و
هیچ گونه جداسازی مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرد و خیلی کم بر روی ترکیب طبیعی آن فراوری صورت می‌گیرد. در بخش صنعت ساختمان و تولید سرامیک هم هنگام کاربرد رس، ماسه و سنگ‌های سیلیسی همین رویکرد وجود دارد. سیلیکات‌ها در سیمان پورتلند برای ساخت ملات و اندود گچ و سیمان به کار می‌روند و با مخلوط کردن با شن و ماسه‌های سیلیسی، برای ساخت بتُن از آن استفاده می‌شود. همچنین از ترکیب سدیم سیلیکات در تولید پودرهای شوینده استفاده می‌شود. کاربرد دیگر سیلیکون در ساخت بعضی سرامیکهای سفیدرنگ از قبیل پرسلان، شیشه‌های سنتی آهک
سفیدرنگ از قبیل پرسلان، شیشه‌های سنتی آهک سوددار با پایهٔ کوارتز و… است. سیلیسیم کاربید از ترکیب‌های امروزی‌تر سیلیکون یا همان سیلیسیم است که به عنوان ساینده و در ساخت سرامیک‌های مقاومت-بالا کاربرد دارد. عنصر سیلیکون یا سیلیسیم (با فرم نوشتاری Silicon) پایه ساخت پلیمرهای مصنوعی پرکاربردی به نام سیلیکون (با فرم نوشتاری Silicone)یا پلی‌سیلوکسان‌ها می‌باشد. بیشتر سیلیسیم آزاد در صنعت‌های پالایش فولاد، ریخته‌گری آلومینیم و بسیاری صنعت‌های حساس شیمی (مانند سیلیس دودی) کاربرد دارد. کمتر از ۱۰ درصد سیلیسیم در
دودی) کاربرد دارد. کمتر از ۱۰ درصد سیلیسیم در ساخت نیمه رساناها به کار می‌رود. این سیلیسیم که بسیار پالوده شده (درجهٔ خلوص بالا دارد) شاید مهم‌ترین نقش را در اقتصاد دنیا داشته باشد چون صنعت الکترونیک، ساخت تراشههای مدار و در نتیجه ساخت بیشتر رایانه‌ها وابسته به آن است. سیلیسیم در زیست‌شناسی هم عنصری بسیار مهم است هرچند که به نظر می‌رسد مقدار بسیار کمی از آن در بدن جانوران مورد نیاز باشد. بسیاری از گونه‌های اسفنج‌های دریایی برای ساختار بدنشان نیازمند سیلیسیم اند. همچنین سیلیسیم و سیلیسیک اسید در سوخت و ساز
اند. همچنین سیلیسیم و سیلیسیک اسید در سوخت و ساز بدن گیاهان به ویژه بسیاری از علف‌ها نقشی حیاتی دارند. نام. نام سیلیسیم از واژهٔ لاتین سیلیکا ("silica") گرفته شده که به معنای سنگ آتشزنه است. در زبان انگلیسی از سال ۱۸۱۷ میلادی از واژهٔ «سیلیکون» ("silicon") برای نام این عنصر استفاده شده است. در زبان فارسی نیز در برخی منابع (از جمله مقاله‌ها و وبگاههای مرتبط با علوم فیزیک، الکترونیک و رایانه) گاهی از لفظ سیلیکون یا سیلیکن یا سیلیکان برای اشاره به این عنصر استفاده شده است. با این حال در ترجمهٔ فارسی کتاب‌های
شده است. با این حال در ترجمهٔ فارسی کتاب‌های مرجع علمی نظیر کتاب شیمی عمومی اثر چارلز ای مورتیمر یا کتاب مکانیک کوانتومی اثر کلود کوهن-تانوجی نام این عنصر فقط به صورت سیلیسیم آمده است. تاریخچه. در ۱۷۸۷ آنتوان لاووازیه به این نکته مشکوک شد که احتمالاً سیلیکا اکسیدی از یک عنصر پایه ای باشد. اما آفنیته شیمیایی سیلیکون به اکسیژن به قدری زیاد است که او راهی برای کاهش اکسیژن از این ماده و جدا کردن آن به صورت خالص پیدا نکرد. پس از تلاش‌های سِر همفری دیوی برای ایزوله کردن این ماده در ۱۸۰۸، او نام «سیلیسیم» را برای
کردن این ماده در ۱۸۰۸، او نام «سیلیسیم» را برای این ماده پیشنهاد کرد که برگرفته از "silex یا silicis به" معنای «سنگ چخماق» بود و به آن پسوند «ایم» داد چرا که فکر می‌کرد این عنصر یک «فلز» است. در بسیاری از زبان‌های غیرانگلیسی از نام پیشنهادی همفری دیوی استفاده می‌شود. تصور می‌شود که گیلوساک و تنارد در ۱۸۱۱ از روش گرم کردن فلز پتانسیم تازه ایزوله شده با سیلیکون تترافلوراید موفق به ساخت سیلیکون آمورف شدند، اما قادر به خالص سازی و تشخیص این ماده و تعیین آن به عنوان یک عنصر جدید نگریدند. نام امروزین این عنصر
عنوان یک عنصر جدید نگریدند. نام امروزین این عنصر یعنی "سیلیکون " در سال ۱۸۱۷ توسط شیمی‌دان اسکاتلندی توماس تامسون برگزیده شد. او قسمتی از نام دیوی را حفظ کرد اما در انتهای آن از پسوند "on-" به جای "ium-" استفاده کرد چرا که او باور داشت این ماده یک "نافلز" مانند بورون و کربُن است. ویژگی‌ها. فیزیکی. سیلیسیم در دمای اتاق جامد است و نقطهٔ ذوب و جوش بسیار بالایی دارد. این نقطه‌ها به ترتیب عبارتند از ۱٬۴۰۰ و ۲٬۸۰۰ درجهٔ سانتیگراد. نکتهٔ جالب دربارهٔ سیلیسیم این است که این ماده در حالت مایع چگالی بیشتری نسبت به
است که این ماده در حالت مایع چگالی بیشتری نسبت به حالت جامد دارد در نتیجه رفتار این ماده هنگام یخ زدن (جامد شدن) مانند رفتار معمول در دیگر ماده‌ها، با کاهش حجم همراه نیست بلکه حجم آن افزایش می‌یابد مانند آب که پس از یخ زدگی جرم در یکای حجمش کاهش می‌یابد و چگالی اش از آب مایع کمتر می‌شود. سیلیسیم رسانایی گرمایی بالایی دارد و اندازهٔ آن است. برای همین در پوشش جسم‌های داغ کاربردی ندارد. سیلیسیم پالوده در حالت بلوری به رنگ خاکستری است و جلای فلزی دارد. مانند ژرمانیم سخت و بسیار تُرد است و برای تراشه (ورقه
ژرمانیم سخت و بسیار تُرد است و برای تراشه (ورقه ورقه) شدن مناسب است. سیلیسیم مانند کربن و ژرمانیم هنگام بلوری شدن ساختاربلوری الماس را می‌پذیرد و فاصله‌ها در شبکهٔ بندی آن تقریباً یا است. ابر الکترونی بیرونی سیلیسیم مانند کربن چهار الکترون در لایهٔ آخر دارد. لایه‌های و 3s سراسر پر شده‌اند درحالی که لایهٔ 3p تنها دو جا از ۶ جای آن پر شده است. سیلیسیم یک نیمه‌رسانا است. ضریب دمایی مقاومت الکتریکی این ماده منفی است چون شمار جابجایی‌کننده‌های (حامل‌های) بارهای آزاد آن با افزایش دما افزایش می‌یابد. مقاومت
آزاد آن با افزایش دما افزایش می‌یابد. مقاومت الکتریکی یک تک‌بلور سیلیسیم در اثر دریافت تنش‌های مکانیکی، تغییر بسیار زیادی می‌کند. شیمیایی. سیلیسیم یک شبه‌فلز است و به آسانی چهار الکترون بیرونی خود را به دیگری می‌دهد یا به اشتراک می‌گذارد و به این وسیله می‌تواند در بسیاری از واکنش‌های شیمیایی راه یابد. سیلیسیم با هالوژنها و قلیاها واکنش می‌دهد اما بیشتر اسیدها (به جز برخی ترکیب‌های بسیار واکنش دهندهٔ اسید نیتریک و هیدروفلوئوریک اسید) اثری بر روی آن ندارند. با این حال داشتن چهار الکترون در لایهٔ ظرفیت، مانند
این حال داشتن چهار الکترون در لایهٔ ظرفیت، مانند کربن به سیلیسیم هم این امکان را می‌دهد تا در شرایط مناسب با بسیاری از عنصرها وارد واکنش شود. ایزوتوپ‌ها. در طبیعت سه ایزوتوپ پایدار برای سیلیسیم پیدا می‌شود: سیلیسیم-۲۷، سیلیسیم-۲۹ و سیلیسیم-۳۰ که سیلیسیم-۲۸ بیشترین فراوانی را دارد (۹۲ درصد). جدای از این‌ها، تنها سیلیسیم-۲۹ در فرایندهای تشدید مغناطیسی هسته‌ای و تشدید پارامغناطیسی الکترون کاربرد دارد. تاکنون بیست ایزوتوپ پرتوزا شناخته شده است که پایدارترین آن‌ها، سیلیسیم-۳۲ با نیمه عمر ۱۷۰ سال است، پس از آن
سیلیسیم-۳۲ با نیمه عمر ۱۷۰ سال است، پس از آن سیلیسیم-۳۱ با نیمه عمر ۱۵۷٫۳ دقیقه پایدارترین است. دیگر ایزوتوپ‌های پرتوزا نیمه عمری کمتر از ۷ ثانیه و البته بیشتر آن‌ها حتی نیمه عمری کوتاه‌تر از یک-دهم ثانیه دارند. سیلیسیم، هیچ ایزومر هسته‌ای شناخته شده‌ای ندارد. عدد جرمی ایزوتوپ‌های سیلیسیم از ۲۲ تا ۴۴ است. بیشترین واپاشی هسته‌ای دیده شده در میان شش ایزوتوپی که عدد جرمی کمتر از سیلیسیم-۲۸ دارند، بوده است که نخست باعث پدیدار گشتن ایزوتوپ‌های آلومینیم (۱۳ پروتون)، به عنوان محصول واپاشی، شده است. بیشترین واپاشی
به عنوان محصول واپاشی، شده است. بیشترین واپاشی هسته‌ای دیده شده در ۱۶ ایزوتوپ با عدد جرمی بیشتر از سیلیسیم-۲۸ است که باعث پدیدار شدن ایزوتوپ‌های فسفر (۱۵ پروتون) شده است. پیدایش. از نظر جرم، سیلیسیم سازندهٔ ۲۷٫۷ درصد از پوستهٔ زمین است و پس از اکسیژن دومین عنصر فراوان در پوسته است. سیلیسیم بیشتر در قالب پیچیدهٔ کانی‌های سیلیکات دیده می‌شود و کمتر به صورت سیلیسیم دی‌اکسید (سیلیس، بخش اصلی سازندهٔ ماسه) یافت می‌شود. بلورهای پالودهٔ سیلیسیم در طبیعت بسیار کمیابند. این پدیده از آنجا می‌آید که در دماهای بسیار
این پدیده از آنجا می‌آید که در دماهای بسیار بالا برای پیدایش جرم‌های درون منظومهٔ خورشیدی، دو عنصر سیلیسیم و اکسیژن بیشترین سازگاری را با یکدیگر دارند و کمتر دچار ناپایداری می‌شوند. کانی‌های سیلیکات - دربردارندهٔ سیلیسیم، اکسیژن و فلزهای واکنش پذیر - نزدیک به ۹۰ درصد جرم پوستهٔ زمین را از آن خود کرده‌اند. کاربردها. ترکیبات. سیلیسیم اکثراً به صورت صنعتی و بدون اینکه خالص سازی شود، استفاده می‌شود و در واقع، اغلب با پردازش نسبتاً کمی از شکل طبیعی آن استفاده می‌شود. از سیلیسیم اغلب برای کارهای ضدآب‌سازی، ساخت
از سیلیسیم اغلب برای کارهای ضدآب‌سازی، ساخت قطعات قالب‌سازی، آب‌بندهای مکانیکی، گریس‌های دما بالا و ترکیبات درزبندی استفاده می‌شود. از سیلیسیم گاهی برای ساخت لنزهای چشمی و مواد منفجره و آتشکاری استفاده می‌شود. الکترونیک. عمده سیلیسیم تولید شده به شکل آلیاژی فِروسیلیکنی باقی می‌ماند، و فقط نزدیک به ۲۰٪ تا درجهٔ متالورژیکی خالص سازی می‌شود (مجموعاً ۱٫۳ تا ۱٫۵ میلیون تن در سال). تخمین زده می‌شود که ۱۵٪ از تولید سیلیسیم متالورژیکی، تا رسیدن به درجهٔ نیمه رساناها مجدداً خالص سازی می‌شود. به این درجه خلوص در
مجدداً خالص سازی می‌شود. به این درجه خلوص در اصطلاح «خلوص نُه-۹» یا ۹۹٫۹۹۹۹۹۹۹٪ می‌گویند. ماده ای تک-بلورین و تقریباً بدون هیچ نقصی. در مدارهای مجتمع متداول، ویفری از جنس سیلیکن مونو-کریستالی به عنوان پایه مکانیکی مدارها استفاده می‌شود، که این پایه‌ها به کمک آلایش ساخته شده و با لایه‌های نازکی از اکسید سیلیسیم از هم جدا می‌شوند. ریخته‌گری. سیلیس به دلیل مقاومت بالا در برابر حرارت و تحمل دماهای بسیار بالا، ماده اصلی در تولید ماسه ریخته‌گری و قالب‌های دقیق برای فلزات است. این ماده به تولید قطعات با دقت بالا
فلزات است. این ماده به تولید قطعات با دقت بالا کمک کرده و به دلیل فراوانی و هزینه پایین، گزینه اقتصادی در صنعت ریخته‌گری محسوب می‌شود. ماسه سیلیسی قابل بازیافت است و در محیط‌های خورنده نیز کاربرد دارد، که این امر به کاهش هزینه‌ها و حفاظت از محیط زیست کمک می‌کند. تولید. سیلیسیم با خلوص ۹۶–۹۹٪ با کاهش کوارتزیت یا ماسه، با کک بسیار خالص ساخته می‌شود. این فرایند کاهش در کوره قوس الکتریکی، و در حضور SiO2 اضافی برای جلوگیری از تجمع کاربید سیلیسیم (SiC) انجام می‌شود: SiO2 + 2 C → Si + 2 CO 2 SiC + SiO2 → 3 Si + 2
SiO2 + 2 C → Si + 2 CO 2 SiC + SiO2 → 3 Si + 2 CO این واکنش، که معروف به کاهش کربوترمال سیلیسیم دی‌اکسید است، معمولاً در حضور آهن قراضه با مقادیر اندکی فسفر و گوگرد انجام می‌شود و فِروسیلیسیم تولید می‌کند. فروسیلیسیم، که آلیاژی از آهن و سیلیسیم است، حاوی نسبت‌های مختلفی از سیلیسیم عنصری و آهن است، حدود ۸۰٪ از تولید جهانی سیلیسیم عنصری را به خود اختصاص می‌دهد و، چین، تأمین کننده اصلی سیلیسیم عنصری، با ۴٫۶ میلیون تن تولید است (حدود دو سوم از تولید جهانی)، که بیشتر آن به صورت فروسیلیسیم است. پس از آن روسیه
بیشتر آن به صورت فروسیلیسیم است. پس از آن روسیه (۶۱۰٬۰۰۰ تن)، نروژ (۳۳۰٬۰۰۰ تن)، برزیل (۲۴۰٬۰۰۰ تن) و ایالات متحده آمریکا (۱۷۰٬۰۰۰ تن) قرار دارند. اندازه بازار جهانی فلز سیلیسیم در سال ۲۰۱۹ معادل ۶٫۰۵ میلیارد دلار تخمین زده شده و انتظار می‌رود با نرخ رشد مرکب سالانه ۴٫۶٪ از سال ۲۰۲۰ تا ۲۰۲۷ گسترش یابد و به ۸٫۶۷ میلیارد دلار برسد.
نیوبیوم ، که با عنوان کلمبیوم نیز شناخته می‌شود، یک عنصر شیمیایی با نماد Nb (Cb سابق) و شماره اتمی ۴۱ است. نیوبیوم یک فلز واسطه خاکستری روشن، بلوری و شکل‌پذیر است. نیوبیوم خالص دارای درجه سختی Mohs مشابه تیتانیوم خالص است، و قابلیت شکل‌پذیری آن مشابه آهن است. نیوبیوم در جو زمین بسیار آهسته اکسید می‌شود، از این رو کاربرد آن در جواهرات به عنوان یک جایگزین ضد آلرژی برای نیکل در نظر گرفته می‌شود. از نیوبیوم در ساخت مواد ابررسانای مختلفی استفاده می‌شود. این آلیاژهای ابررسانا، که حاوی تیتانیوم و قلع نیز هستند،
ابررسانا، که حاوی تیتانیوم و قلع نیز هستند، به‌طور گسترده‌ای در آهنرباهای ابررسانای اسکنرهای MRI استفاده می‌شود. از دیگر کاربردهای نیوبیوم می‌توان به جوشکاری، صنایع هسته‌ای، الکترونیک، اپتیک، سکه‌شناسی و جواهرات اشاره کرد. در دو کاربرد اخیر، سمیت کم و رنگین کمانی ناشی از آندایزاسیون از ویژگی‌های بسیار مطلوب است. نیوبیوم به عنوان یک عنصر بحرانی در فناوری، در نظر گرفته می‌شود. تاریخچه. نوبیوم (که در افسانه‌های یونان از کلمه نیوبه که دختر تانتالاس بوده‌است گرفته شده‌است) در سال ۱۸۰۱ توسط چارلز هاچت کشف شد.
شده‌است) در سال ۱۸۰۱ توسط چارلز هاچت کشف شد. هاچت نیوبیوم را در معدن کلومبیت که در دهه ۱۷۵۰ توسط "John Winthrop" که یکی از فرماندهان کنتیکت بود، به انگلستان فرستاده شد، کشف کرد. در آن زمان سردرگمی زیادی در خصوص تغییرات بسیار شبیه به هم در خصوص نیوبیوم و تانتالیوم وجود داشت که تا سال ۱۸۴۶ که چارلز ماریگناک و هاینریش روسه این عنصر را مجدداً کشف کردند، حل نشده باقی ماند. در سال ۱۸۶۴ شخصی به نام "Christian Blomstrand" اولین کسی بود که فلز آن را آماده ساخت. وی این عمل را با کاهش کلرید نوبیوم توسط حرارت دادن آن
عمل را با کاهش کلرید نوبیوم توسط حرارت دادن آن در اتمسفر هیدروژنی انجام داد. کلومبیوم نامی بود که هاچت به این عنصر داده بود، اما انجمن International Union of Pure and Applied Chemistry به‌طور رسمی نام نوبیوم را در سال ۱۹۵۰ بعد از حدوداً صد سال مباحثه برای این عنصر برگزید. بسیاری از انجمنهای شیمی و سازمان‌های دولتی نام رسمی انجمن IUPAC را برای این عنصر بکار بردند، در حالی که بسیاری از فلز شناسان و بیشتر تولیدکنندگان اقتصادی آمریکایی هنوز این فلز را با نام اصلی کلمبیوم می‌نامند. خصوصیات قابل توجه. نیوبیوم یک
کلمبیوم می‌نامند. خصوصیات قابل توجه. نیوبیوم یک فلز خاکستری و هادی جریان الکتریسیته است که هنگامی که برای مدت زمانی در دمای اتاق در معرض هوا قرار بگیرد، به رنگ آبی کمرنگ در می‌آید. خصوصیات شیمیایی نیوبیوم کم و بیش همانند خصوصیات شیمیایی تانتالیوم می‌باشد که در جدول تناوبی در زیر نیوبیوم قرار دارد. حتی در دمای معمولی نیز نیوبیوم باید در یک فضای محافظت شده قرار گیرد. این فلز در هوا در ۲۰۰ درجه سانتی گراد اکسید شده و حالتهای اکسیداسیون آن عبارتند +۲ و+۳ و+۵. خواص. نیوبیوم عنصری است فلزی. با عدداتمی ۴۱ ٬در
خواص. نیوبیوم عنصری است فلزی. با عدداتمی ۴۱ ٬در گروه VB و دوره پنجم جدول تناوبی جای دارد. جرم اتمی ۹۲٫۹۰۶۴، ظرفیتها ۲٬۳٬۴٬۵. ایزتوپ پایدار ندارد. مشخصات. فلز شکل‌پذیر چکش خوار سفید مایل به خاکستری، در دمای اتاق از جلا نمی‌افتد یا اکسیده نمی‌شود، جرم حجمی ۸٫۵۷، نقطه ذوب ۲۴۶۸. فقط هنگامی که گرم شود با هالوژنها و اکسیژن واکنش پذیر می‌شود تا ۱۰۰ درجه اسید نیتریک بر آن اثر ندارد. محل کشف. دو کانی اصلی آن یکی کلمبیت و دیگری پیروکلرو است. تولیدکنندگان اصلی کنسانتره کانی نیوبیوم کشورهای برزیل و کانادا بوده و ذخایر
کانی نیوبیوم کشورهای برزیل و کانادا بوده و ذخایر گسترده‌ای از کانسارهای این فلز در نیجریه، جمهوری دموکراتیک کنگو و روسیه یافت می‌شود. ایزوتوپ‌ها. نیوبیوم طبیعی تنها یک ایزوتوپ ترکیبی پایدار دارد (93-Nb). پایدارترین ایزوتوپ رادیو اکتیوی آن 92-Nb می‌باشد که عمر تجزیه آن ۳۴٫۷ میلیون سال است. 94-Nb نیم عمر ۲۰۳۰۰ سال و 91-Nb نیمه عمر ۶۸۰ سال. همچنین یک ایزوتوپ حالت متا در ۰٫۰۳۱ ولت الکترون وجود دارد که عمر تجزیه آن ۱۶٫۳ سال می‌باشد. ۲۳ ایزوتوپ رادیواکتیوی دیگر نیز شناسایی شده‌اند که عمر تجزیه‌پذیری اکثر آن‌ها